电缆沟道巡检机器人的制作方法

本实用新型涉电缆沟巡检技术，特别是电缆沟巡检机器人。

背景技术：

众所周知，现有的电缆沟检查方法是人工检查，人工检查需要携带大量的检测工具，电缆沟充满一些危险气体，容易发生事故。当电缆管道短路时，维修人员无法第一次逃离沟道。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种电缆沟检测机器人，可以通过机器人实现电缆沟检测，提高检测效率，提高安全性和准确性。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：电缆沟巡逻机器人，包括电机驱动的履带式汽车；无线通信装置、电池、摄像头云台、co传感器、烟雾传感器和主控板；

履带式汽车的前端设有灯珠；相机云台上设有摄像头；履带式汽车的前端设有机械臂；机械臂上设有红外温度传感器；

履带式汽车的驱动电机和机械臂的驱动舵机、灯珠co传感器、烟雾传感器和红外温度传感器分别与主控板电连接；无线通信装置与主控板通信连接；电池为设备提供电源。

优选无线通信装置wifi传输模块。

机械臂采用六自由度机械臂。

主控板包括优选mega2560芯片、l298p芯片；所述l298p芯片与mega输入端电连接2560芯片；

履带式汽车的驱动电机和l298p芯片电连接；所述wifi传输模块与mega2560芯片电连接；

所述co传感器、烟雾传感器和红外温度传感器分别与mega2560芯片电连接；相机云台与mega2560芯片电连接；机械臂驱动舵机分别与mega2560芯片电连接；灯珠与mega2560芯片电连接。

烟雾传感器优选mq-2。

优选的，所述co传感器采用mq-7。

优选红外温度传感器mlx90614。

此外，机械爪设置在机械臂的前端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的电缆沟检查机器人将机器人应用于电缆沟检查的缺陷，用红外温度传感器检测电缆管，并通过wi-fi传输到计算机。通过控制机械臂和相机云平台的旋转，可以完成简单的维护工作；其次，相机云平台的旋转可以增加相机的范围；履带底盘可以处理任何复杂的地面；最后，机器人可以深入到一些手动检查的地方。

因此，本实用新型所述的电缆沟检查机器人可以通过机器人实现电缆沟检查，提高检查效率，提高沟检查的安全性和准确性，避免人工检查的安全风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例中电缆沟巡检机器人的主视图；

图2是本实用新型实施例中电缆沟巡检机器人的俯视图；

图3是本实用新型实施例中控制系统的框图；

图4是本实用新型实施例中主控板的电路图；

图:1-履带式汽车，2-无线通信装置，3-电池，4-摄像头云台，5-摄像头，6-主控板，7-烟雾传感器，8-co传感器，9-机械臂，10-灯珠，11-红外温度传感器。

具体实施方法

本实用新型结合附图和实施例进一步说明。

如图1所示至图4所示，本实用新型所述的电缆沟巡逻机器人包括电机驱动的履带式汽车1；履带式汽车1配备无线通信装置2。电池3，摄像头云台4。co传感器8、烟雾传感器7、主控板6；

履带车1的前端设有灯珠10；摄像头云台4上设有摄像头5；履带车1的前端设有机械臂9；机械臂9上设有红外温度传感器11；

履带式汽车1的驱动电机，机械臂9的驱动舵机，灯珠10，co传感器8、烟雾传感器7、红外温度传感器11均与主控板6电连接；无线通信装置2与主控板6通信连接；电池3为设备提供电源。

具体来说，无线通信装置2采用wifi传输模块。机械臂9采用六自由度机械臂。主控板6包括mega2560芯片、l298p芯片；所述l298p芯片与mega输入端电连接2560芯片；

履带式汽车1的驱动电机和l298p芯片电连接；所述wifi传输模块与mega2560芯片电连接；

所述co传感器8、烟雾传感器7和红外温度传感器11mega2560芯片电连接；相机云台4与mega2560芯片电连接；机械臂9的驱动舵分别与mega2560芯片电连接；灯珠10与mega2560芯片电连接。烟雾传感器7采用mq-2。所述co传感器采用mq-7。红外温度传感器11mlx90614。机械爪设置在机械臂9的前端。

在应用过程中：本实用新型所述的电缆沟检测机器人主要以电缆沟检测机器人为研究对象，将机器人分为两部分，包括履带式汽车、机械臂和摄像头云台，由上位机控制；另一部分由非接触式温度传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、一氧化碳传感器和摄像头组成，这部分检测到的数据通过无线传输到上位机进行处理。计算机通常用于上位机。其中上位机一般采用电脑。电脑通过无线通讯模块2与主控板6实现通讯连接。

这两部分的控制管理包括以下单元：

1.履带式汽车：通过控制履带式底盘来控制机器人的前进、后退和转向，为机器人配备各种模块提供平台；

2、机械臂9：机械臂配备非接触式温度传感器。通过控制机械臂的运动来调整传感器的位置，以大规模检测沟内电缆的温度；

3.摄像头云台4:调整云台旋转角度，增加摄像区域，更清晰地观察环境；

4、检测模块：包括红外温度传感器11、烟雾传感器7、温湿度传感器、一氧化碳传感器8和摄像头，判断沟环境是否适合维修人员进行维修；

5、照明模块：包括灯珠10，由于沟道内环境黑暗，为机器人的检修提供照明；

6.无线模块2:将检测到的数据无线传输到上位机(计算机)显示；

7.电源3模块：为机器人的运行提供能源。

具体来说，红外温度传感器11采用mlx90614。mlx90614是设计中常用的非接触式红外温度传感器。主要部分是红外探测热电堆芯片，它接收物体的红外辐射能量。接收到的数据处理在一个专门用于信号处理的芯片上。此外，还有一个低噪声放大器，17位adc和dsp处理单元，这些部件使测量数据非常准确，误差小。mlx90614应用了smbus和pwm出厂设置两种数字输出方式smbus，在无特殊设定情况下，pwm10位可测量-20位℃—120℃温度范围，0分析度位.14℃。

具体，所述co传感器8采用mq-7。mq-该传感器采用高低温循环检测法检测空气中一氧化碳的浓度。低温是用1.5v电压加热，高温5.0v加热电压。在空气中检测一氧化碳浓度时，只需使用1.5v传感器的电导率与空气中的一氧化碳浓度成正比，浓度越高，电导率越大。空气中一氧化碳的含量可以通过电导率的变化来了解。在检测过程中，传感器会吸附许多无用的气体，这些气体会干扰正常的检测，需要使用5.0v电压加热传感器，清洗吸附气体，清洗后开始下一次低温检测气体浓度，以便准确检测一氧化碳浓度信息。

具体来说，烟雾传感器7采用mq-2；mq-2型烟雾传感器的主要部件是n型半导体，由二氧化锡组成。原因是二氧化锡在传统环境下电导率低，检测烟雾浓度时不会有太大误差。用mq-2.在收集空气中的烟雾浓度时，烟雾信号通过电导率的变化转换为电信号。根据传感器出厂时设置的信息，电信号的强度对应于各自的烟雾浓度信息。半导体的电导率与烟雾浓度成正比。随着空气中烟雾浓度的增加，半导体的电导率增加，输出的模拟信号自然增加[3]。mq-许多类型的2型传感器烟雾非常敏感，如天然气。除了高灵敏度外，还具有抗干扰性高的优点，可以减少其他刺激但不含烟雾成分的东西的干扰，提高测量精度。